Cómo aplicar la ciencia ciudadana a la ingeniería biomédica

La colaboración con participantes no expertos proporciona a los investigadores una gran cantidad de datos y conocimientos que a menudo no están disponibles a través de los métodos tradicionales de investigación en laboratorio húmedo o de banco. Para los ingenieros biomédicos académicos que se especializan en trastornos musculoesqueléticos y neuromusculares, la ciencia ciudadana brinda una oportunidad para los pacientes y la comunidad directamente. involucrados en el proceso de investigación.

En mi rol como Profesor de Ingeniería y Mecánica Biomédica, Profesor de Cirugía Ortopédica en la Facultad de Medicina, Director de los Laboratorios de Biomecánica Kevin P. Granata, he utilizado la ciencia ciudadana en la mayoría de mis proyectos de investigación para desarrollar intervenciones que aborden problemas de movilidad en pacientes. , particularmente aquellos con lesiones en las piernas, incluido el ligamento cruzado anterior (LCA), osteoartritis (OA) y reemplazos de articulaciones. Utilicé voluntarios de la comunidad y estudiantes en mi investigación para evaluar los factores de riesgo de lesiones y las terapias.

Los hallazgos de nuestra investigación han dado forma a la comprensión de cómo las intervenciones, como los implantes, cambian las actividades diarias de los pacientes, como caminar y subir escaleras, y han cambiado nuestra comprensión de los beneficios y limitaciones de la cirugía ortopédica. enfoques traslacionales han revelado verdades sobre la biomecánica de las articulaciones humanas, los patrones de lesiones y los efectos de la raza y el género, particularmente en la biomecánica de las extremidades inferiores en lesiones deportivas y osteoartritis.

La ciencia ciudadana al involucrar a los ciudadanos como participantes en la investigación es prometedora, pero surgen desafíos que debemos abordar para garantizar resultados significativos. Aquí describo algunos de los beneficios y desafíos.

Premios de Ciencia Ciudadana para Ingenieros Biomédicos

Enfoque en el paciente

La ciencia ciudadana permite a los pacientes convertirse en participantes activos en el proceso de investigación.poner al paciente en primer lugar en la innovación sanitaria En mi trabajo, recopilamos conocimientos de personas que viven con lesiones de tobillo, rodilla o espalda baja para comprender mejor sus desafíos específicos y respuestas al tratamiento, así como datos cualitativos (mediciones biomecánicas para los primeros, comentarios anecdóticos). y discusión para este último, asegurando que los hallazgos de la investigación sean relevantes para las necesidades de los pacientes y al experimento.

Mejorando la calidad de vida

Nuestros hallazgos conducen a mejoras en la vida real no solo para nuestros científicos ciudadanos, sino también para personas de todo el mundo. No solo permite que los miembros de la comunidad, los estudiantes y los atletas recreativos con los que trabajamos regresen al deporte que aman, sino que también les permite participar. a veces, una pasión. Esto, a su vez, puede llevarlos a seguir una carrera profesional en la que retribuyan a su comunidad y al mundo convirtiéndose en ingenieros biomédicos o fisioterapeutas o siguiendo carreras profesionales similares para servir a la sociedad.

Acceso a una variedad de información del mundo real.

Una de las mayores ventajas de utilizar la ciencia ciudadana en la investigación musculoesquelética es la capacidad de recopilar datos del mundo real de diversas poblaciones. Las personas con OA y otras lesiones pueden usar aplicaciones móviles, sensores portátiles o plataformas en línea para rastrear sus síntomas, niveles de actividad. y el dolor en tiempo real. Los datos nos brindan una imagen completa de cómo funcionan las intervenciones como aparatos ortopédicos, fisioterapia, procedimientos quirúrgicos o La medicina funciona en una variedad de entornos. Además, la ciencia ciudadana permite inclusión de grupos subrepresentados en la investigaciónampliando la gama de hallazgos.

Facilitar estudios longitudinales

El seguimiento del progreso de afecciones como la OA y la reparación del LCA a lo largo del tiempo es importante para evaluar la efectividad a largo plazo de los tratamientos. La ciencia ciudadana significa que podemos recopilar datos continuos durante meses o incluso años, lo que permite a los ingenieros biomédicos y a nuestros mayores. Los adultos con OA de tobillo tomaron datos antes de la cirugía de reemplazo articular y continuaron el seguimiento de estos pacientes durante más de dos años después de la cirugía. año analizamos cómo se comportaron los tratamientos a lo largo del tiempo, lo que nos permitió diseñar mejor los tratamientos posoperatorios destinados a mejorar la salud y la actividad física a largo plazo.

Desafíos de la ciencia ciudadana en la investigación académica

Reclutar, involucrar y retener científicos ciudadanos

Reclutamos participantes de ciencia ciudadana a través de múltiples canales, lo cual recomiendo a otras instituciones académicas porque promueve una diversidad de voluntarios. participación estudiantilboca a boca, colegas clínicos y otros colaboradores Dependiendo del entorno del estudio, el reclutamiento puede ser difícil y cuantos más entornos, como extracciones de sangre semanales o múltiples visitas al laboratorio, más difícil sea el proceso de reclutamiento y retención (las personas que asisten). por visita).

Mantener a los participantes involucrados en estudios a largo plazo puede ser difícil. Los científicos ciudadanos pueden perder el interés o tener dificultades para cumplir con los protocolos, lo que lleva a abandonos o conjuntos de datos incompletos. Los ingenieros biomédicos y otros en el campo necesitan desarrollar estrategias para mantener a los participantes motivados y comprometidos. En nuestro caso, ofrecemos diversos incentivos, incluyendo llamadas telefónicas mensuales, mensajes personalizados y compensación monetaria por su tiempo y ayuda y que este trabajo pueda cambiar vidas para mejor. Por supuesto, desarrollamos relaciones dentro de la comunidad y especialmente con estas. científicos ciudadanos, lo que les ayuda a interesarse y comprometerse con el proyecto.

Calidad y confiabilidad de los datos

Un desafío importante en la ciencia ciudadana es garantizar la precisión y confiabilidad de los datos recopilados de personas no profesionales. En nuestro caso, si pedimos a los participantes que midan datos como la participación en actividad física o el número de minutos de actividad física activa desde casa, lo sabremos. que puede haber imprecisiones. Recomiendo un dispositivo de automedición bien pensado, como un podómetro, con instrucciones claras sobre cómo utilizar el dispositivo para minimizar los errores y no depender del informe de los participantes de un registro de actividad. en

Consideraciones éticas y confidencialidad

A los científicos ciudadanos a menudo se les pide que compartan información confidencial, lo que hace que sea importante que los investigadores presenten su solicitud. protección de datos sólida eventos. Como ingenieros biomédicos académicos, también navegamos por las complejidades éticas del consentimiento informado, la recopilación de datos, almacenamiento y gestión de datos Asegúrese de que los participantes comprendan completamente cómo se utilizarán sus datos durante y después de la finalización del estudio.

Si bien la ciencia ciudadana ofrece recompensas interesantes para los ingenieros biomédicos académicos, también plantea desafíos que deben gestionarse con cuidado. Este enfoque no sólo enriquece la investigación, sino que también profundiza la relación entre los científicos y el público, lo que en última instancia conduce a mejores resultados para los pacientes.

robin quinn l. Preston es profesor Wade de ingeniería en el Departamento de Ingeniería y Mecánica Biomédica, codirector de Ciencia y Arte del Laboratorio de Movimiento y Kevin P. Laboratorio de Biomecánica Granata Tecnología de Virginia.

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